排放窗口修正方法、尾气处理系统、控制器和存储介质与流程
未命名
07-06
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1.本技术涉及发动机领域,具体而言,涉及一种排放窗口修正方法、尾气处理系统、控制器和计算机可读存储介质。
背景技术:
2.当前天然气发动机普遍采用三元催化器处理产生的污染物,三元催化器能够通过催化氧化反应和还原反应将co、hc及nox转化为co2、h2o及n2;然而,在天然气发动机长时间运行的过程中,由于三元催化器长期处于高温富水蒸气的环境,会逐渐出现水热老化的情况,导致三元催化器的最佳工作lambda窗口值发生变化,使得当前采用的固定的lambda窗口不能在三元催化器老化后仍能达到最佳效率。
技术实现要素:
3.本技术的主要目的在于提供一种排放窗口修正方法、尾气处理系统、控制器和计算机可读存储介质,以至少解决现有技术中发动机中的lambda窗口值不能调节,在三元催化器老化后无法达到最佳效率的问题。
4.为了实现上述目的,根据本技术的一个方面,提供了一种排放窗口修正方法,包括:获取当前工况下发动机的真实转速、所述发动机的真实扭矩、所述发动机的排放流量和所述发动机的污染物中的氧气含量,所述排放流量为经过三元催化器处理后的污染物的排放流量,所述氧气含量为经过所述三元催化器处理后的所述污染物中的氧气含量;根据所述发动机的真实转速和所述发动机的真实扭矩确定所述发动机的比排放目标值,所述比排放目标值为所述发动机输出单位输出功时在单位时间内所排放的污染物的质量;根据所述发动机的真实转速、所述发动机的真实扭矩和所述发动机的排放流量确定所述发动机的平均比排放值,所述平均比排放值为所述发动机输出所述单位输出功时在预定时间段内实际排放的污染物的平均质量;根据所述比排放目标值、所述平均比排放值和方向控制因子确定lambda修正值,并采用所述lambda修正值对待修正lambda进行自适应修正,其中,所述方向控制因子是根据所述氧气含量确定的,所述方向控制因子为控制所述待修正lambda修正方向的因子,所述待修正lambda为当前所述三元催化器的lambda排放窗口值。
5.可选地,根据所述发动机的真实转速和所述发动机的真实扭矩确定所述发动机的比排放目标值,包括:根据所述发动机的真实转速和所述发动机的真实扭矩确定当前实际功率;根据所述当前实际功率确定预定时间段内的累积功和所述预定时间段的时长,所述累积功为在所述预定时间段内对多个所述当前实际功率进行积分得到的;根据所述累积功和所述预定时间段的时长,确定平均转速和平均进气充量,所述平均转速为所述发动机在所述预定时间段内的平均转速,所述平均进气充量为所述发动机在所述预定时间段内的平均进气充量;根据所述平均转速和所述平均进气充量,确定所述比排放目标值。
6.可选地,根据所述发动机的真实转速、所述发动机的真实扭矩和所述发动机的排放流量确定所述发动机的平均比排放值,包括:根据当前实际功率确定所述预定时间段内
的累积功,所述累积功为在所述预定时间段内对多个所述当前实际功率进行积分得到的,其中,所述当前实际功率是根据所述发动机的真实转速和所述发动机的真实扭矩确定的;在所述预定时间段内对所述排放流量进行积分,得到排放量;根据所述排放量和所述累积功,确定所述平均比排放值,所述平均比排放值为所述排放量和所述累积功的比值。
7.可选地,所述方法还包括:在所述氧气含量小于或者等于预设含量的情况下,所述方向控制因子为第一类型方向因子,所述第一类型方向因子为负值;在所述氧气含量大于所述预设含量的情况下,所述方向控制因子为第二类型方向因子,所述第二类型方向因子为正值。
8.可选地,根据所述比排放目标值、所述平均比排放值和方向控制因子确定lambda修正值,包括:根据所述比排放目标值和所述平均比排放值,确定修正偏差值,所述修正偏差值为所述比排放目标值和所述平均比排放值的差值;对所述修正偏差值进行归一化处理,得到归一化结果;根据所述归一化结果和所述方向控制因子确定所述lambda修正值,其中,所述lambda修正值为所述归一化结果和所述方向控制因子的乘积经过pid控制得到的。
9.可选地,在根据所述归一化结果和所述方向控制因子确定所述lambda修正值之前,所述方法还包括:根据所述发动机的真实转速和所述发动机的真实扭矩,确定所述发动机的平均转速和所述发动机的平均进气充量;获取幅度修正因子,所述幅度修正因子为多个相关系数的乘积,所述相关系数至少为以下之一:所述三元催化器的老化修正系数、后处理温度的修正系数、所述三元催化器的下游的氮氧化合物的浓度修正系数;根据所述平均转速和所述平均进气充量确定所述pid控制的比例调节系数,所述比例调节系数用于快速调节所述pid控制中产生的误差;根据所述平均转速、所述平均进气充量和所述幅度修正因子,确定所述pid控制的积分调节系数,所述积分调节系数用于在所述pid控制中调节稳态时间。
10.可选地,在根据所述比排放目标值、所述平均比排放值和方向控制因子确定lambda修正值,并采用所述lambda修正值对待修正lambda进行自适应修正之后,所述方法还包括:根据所述lambda修正值,对所述待修正lambda进行自适应修正,得到修正后的lambda值;将所述修正后的lambda值应用在下一个工况中,所述下一个工况中所述发动机的真实转速与当前工况下所述发动机的真实转速相同且所述下一个工况中所述发动机的真实扭矩与当前工况下所述发动机的真实扭矩相同;获取应用了所述修正后的lambda值的相同工况下的污染物排放值;在所述污染物排放值满足预设条件的情况下,将所述修正后的lambda值存储在数据表中。
11.根据本技术的另一方面,提供了一种尾气处理系统,包括:三元催化器;氮氧传感器,安装在所述三元催化器的下游,用于获取发动机的污染物中的氧气含量;控制器,与所述三元催化器和所述氮氧传感器通信连接,用于执行任意一种所述的排放窗口修正方法。
12.根据本技术的另一方面,提供了一种控制器,包括:获取单元,用于获取当前工况下发动机的真实转速、所述发动机的真实扭矩、所述发动机的排放流量和所述发动机的污染物中的氧气含量,所述排放流量为经过三元催化器处理后的污染物的排放流量,所述氧气含量为经过所述三元催化器处理后的所述污染物中的氧气含量;第一确定单元,用于根据所述发动机的真实转速和所述发动机的真实扭矩确定所述发动机的比排放目标值,所述比排放目标值为所述发动机输出单位输出功时在单位时间内所排放的污染物的质量;第二
确定单元,用于根据所述发动机的真实转速、所述发动机的真实扭矩和所述发动机的排放流量确定所述发动机的平均比排放值,所述平均比排放值为所述发动机输出所述单位输出功时在预定时间段内实际排放的污染物的平均质量;修正单元,用于根据所述比排放目标值、所述平均比排放值和方向控制因子确定lambda修正值,并采用所述lambda修正值对待修正lambda进行自适应修正,其中,所述方向控制因子是根据所述氧气含量确定的,所述方向控制因子为控制所述待修正lambda修正方向的因子,所述待修正lambda为当前所述三元催化器的lambda排放窗口值。
13.根据本技术的另一方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行任意一种所述的排放窗口修正方法。
14.应用本技术的技术方案,上述排放窗口修正方法,首先获取当前工况下发动机的真实转速、发动机的真实扭矩、发动机的排放流量和发动机的污染物中的氧气含量;根据发动机的真实转速和发动机的真实扭矩确定发动机的比排放目标值;根据发动机的真实转速、发动机的真实扭矩和发动机的排放流量确定发动机的平均比排放值;根据比排放目标值、平均比排放值和方向控制因子确定lambda修正值,并采用lambda修正值对待修正lambda进行自适应修正。利用平均比排放值与比排放目标值对三元催化器的lambda排放窗口进行自适应修正,使得lambda排放窗口在三元催化器老化过程中保持在最佳位置,解决了现有技术中发动机中的lambda窗口值不能调节,在三元催化器老化后无法达到最佳效率的问题,避免了三元催化器老化一致性差等问题对排放的影响。
附图说明
15.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解,本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术,并不构成对本技术的不当限定。在附图中:
16.图1示出了根据本技术的实施例提供的一种排放窗口修正方法的流程示意图;
17.图2示出了根据本技术的实施例提供的另一种排放窗口修正方法的流程示意图;
18.图3示出了根据本技术的实施例提供的再一种排放窗口修正方法的流程示意图;
19.图4示出了根据本技术的实施例提供的又一种排放窗口修正方法的流程示意图;
20.图5示出了根据本技术的实施例提供的一种尾气处理系统的示意图;
21.图6示出了根据本技术的实施例提供的一种控制器的结构框图。
具体实施方式
22.需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
23.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本技术保护的范围。
24.需要说明的是,本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第
二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本技术的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
25.为了便于描述,以下对本技术实施例涉及的部分名词或术语进行说明:
26.三元催化器(twc):安装在车辆排气系统中的最重要的机外净化装置,它可以将车辆尾气中的一氧化碳、氮氧化物和未燃碳氢化合物等有害气体通过氧化、还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气。
27.前氧传感器:安装在三元催化器前的排气管路上,用于检测尾气中的氧气浓度的传感器。
28.后氧传感器:安装在三元催化器后的排气管路上,用于检测尾气中的氧气浓度的传感器。
29.lambda:燃烧一定燃料所需的实际空气量与理论空气量的比值。
30.正如背景技术中所介绍的,当前天然气发动机普遍采用三元催化器处理产生的尾气,三元催化器能够通过催化氧化反应和还原反应将co、hc及nox转化为co2、h2o及n2;然而,在天然气发动机长时间运行的过程中,由于三元催化器长期处于高温富水蒸气的环境,会逐渐出现水热老化的情况,导致三元催化器的最佳工作lambda窗口值发生变化,使得当前采用的固定的lambda窗口不能在三元催化器老化后仍能达到最佳效率,为解决现有技术中发动机中的lambda窗口值不能调节,在三元催化器老化后无法达到最佳效率的问题,本技术的实施例提供了一种排放窗口修正方法、尾气处理系统、控制器和计算机可读存储介质。
31.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
32.在本实施例中提供了一种运行于移动终端、计算机终端或者类似的运算装置的排放窗口修正方法,需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
33.现有技术中通常为基于催化器老化因子的排放窗口修正方法。该方案根据前、后氧传感器的读值变化,在适当的工况下,对氧流量进行积分得到twc当前的储氧能力,然后将其与twc新鲜件、临界老化件的储氧能力及临界老化因子进行比较,插值计算当前twc的老化因子,最后使用该老化因子对排放窗口进行修正。
34.而由于twc具有储氧的特性,在稀混合气阶段进行氧存储,而当浓混合气阶段时,存储的氧气会与废气进行反应。随着催化器的老化,其氧存储能力会下降,因此可以通过氧存储能力间接反应催化器的转化效率。现有技术所采用的基于催化器老化因子的排放窗口修正方法,就是根据储氧能力的大小来间接反映twc的老化程度,然后根据老化因子对排放窗口进行修正。其中,储氧量的计算是根据开关氧传感器电压值的变化来判定对氧流量积分的开始和结束,这种方式实际算出的储氧量并不准确,容易受到工况、外界环境等因素的干扰,而且其计算的工况较为特殊、最终的放行条件较为复杂,导致通过这种方式算出的老
化因子的时效性较差。此外,twc的老化程度对排放物中nox的还原能力影响较大,储氧量的大小与twc对nox的还原能力并非绝对的线性关系。所以通过此方式计算得到的老化因子并不能准确判断当前twc对nox的转化效率,无法对排放窗口进行有效的修正,从而影响twc整个生命周期内对nox等排放物的控制。
35.其中,在开始进行闭环修正之前,一般还需要进行工况及放行条件的判断,即判断当前发动机的状态是否可以进行闭环修正,具体地,发动机需要保持稳态且无故障,并且需要满足以下几个条件:
36.1.稳态条件及工况范围限制,即发动机的转速、进气冲量等参数在一定的范围内;
37.2.环境温度及环境压力范围限值,一般情况下,环境温度在-40℃~50℃,环境压力范围限值一般为1000pa;
38.3.下游nox传感器(氮氧传感器)就绪,即下游nox传感器可以正常使用;
39.4.发动机温度在一定范围内,一般情况下为84℃~87℃;
40.5.后处理温度在一定范围内,即排气温度在一定范围内;
41.6.上游lambda在限值范围内;
42.7.滤波后的下游nox在一定范围内;
43.8.lambda闭环开启;
44.9.无故障触发。
45.当条件满足时放行功窗口的计算并触发计时器,图1是根据本技术实施例的排放窗口修正方法的流程图。如图1所示,该方法包括以下步骤:
46.步骤s201,获取当前工况下发动机的真实转速、上述发动机的真实扭矩、上述发动机的排放流量和上述发动机的污染物中的氧气含量,上述排放流量为经过三元催化器处理后的污染物的排放流量,上述氧气含量为经过上述三元催化器处理后的上述污染物中的氧气含量;
47.步骤s202,根据上述发动机的真实转速和上述发动机的真实扭矩确定上述发动机的比排放目标值,上述比排放目标值为上述发动机输出单位输出功时在单位时间内所排放的污染物的质量;
48.其中,如图2所示,步骤s202的具体实施步骤如下:
49.步骤s2021,根据上述发动机的真实转速和上述发动机的真实扭矩确定当前实际功率,其中,当前实际功率可以根据公式1至公式4计算得到;
50.p=f
×vꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(公式1)
[0051][0052]
p=t
×
ω
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(公式3)
[0053]
p=t
×
2πn
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(公式4)
[0054]
其中,p为当前实际功率,f为扭力,v为f方向上的线速度,t为上述发动机的真实扭矩,ω为角速度,r为作用半径,n为上述发动机的真实转速。
[0055]
由于上述公式1至公式4中上述发动机的真实转速的单位为(转/分钟),当前实际功率的单位为(w),公式5中的60是分钟和秒之间的单位换算,公式5中的1000是瓦和千瓦之间的单位换算,公式6中的9550是将公式5中的π代入3.14计算得到的,具体的计算过程见下
述公式5-公式6:
[0056][0057][0058]
此时,公式6中功率的单位为(kw),发动机的真实转速的单位为(转/秒)。
[0059]
步骤s2022,根据上述当前实际功率确定预定时间段内的累积功和上述预定时间段的时长,上述累积功为在上述预定时间段内对多个上述当前实际功率进行积分得到的,其中,在上述预定时间内的累积功则为一个窗口;
[0060]
步骤s2023,根据上述累积功和上述预定时间段的时长,确定平均转速和平均进气充量,上述平均转速为上述发动机在上述预定时间段内的平均转速,上述平均进气充量为上述发动机在上述预定时间段内的平均进气充量,其中,平均转速为积分后的转速除以预定时间;平均进气充量为积分后的进气充量除以预定时间;
[0061]
步骤s2024,根据上述平均转速和上述平均进气充量,确定上述比排放目标值。一般情况下为查map表得到。
[0062]
其中,在累积功(或时间)窗口下,综合分析窗口内的工况信息和浓稀情况,可以实现nox比排放的闭环控制。
[0063]
步骤s203,根据上述发动机的真实转速、上述发动机的真实扭矩和上述发动机的排放流量确定上述发动机的平均比排放值,上述平均比排放值为上述发动机输出上述单位输出功时在预定时间段内实际排放的污染物的平均质量;
[0064]
其中,如图3所示,步骤s203包括的具体实施步骤如下:
[0065]
步骤s2031,根据当前实际功率确定上述预定时间段内的累积功,上述累积功为在上述预定时间段内对多个上述当前实际功率进行积分得到的,其中,上述当前实际功率是根据上述发动机的真实转速和上述发动机的真实扭矩确定的,具体地确定方法如步骤s2021所示;
[0066]
步骤s2032,在上述预定时间段内对上述排放流量进行积分,得到排放量;
[0067]
步骤s2033,根据上述排放量和上述累积功,确定上述平均比排放值,上述平均比排放值为上述排放量和上述累积功的比值。
[0068]
通过计算出固定窗口下的平均比排放值,利用实际的平均比排放值与理论的目标比排放值的偏差条件来调整lambda值实现nox的闭环控制。
[0069]
步骤s204,根据上述比排放目标值、上述平均比排放值和方向控制因子确定lambda修正值,并采用上述lambda修正值对待修正lambda进行自适应修正,其中,上述方向控制因子是根据上述氧气含量确定的,上述方向控制因子为控制上述待修正lambda修正方向的因子,上述待修正lambda为当前上述三元催化器的lambda排放窗口值。
[0070]
为了控制待修正lambda修正方向,上述方法还包括:在上述氧气含量小于或者等于预设含量的情况下,上述方向控制因子为第一类型方向因子,上述第一类型方向因子为负值;在上述氧气含量大于上述预设含量的情况下,上述方向控制因子为第二类型方向因子,上述第二类型方向因子为正值。
[0071]
具体地,上述氧气含量小于或者等于预设含量的情况下,认为当前排放物以nh3为
主,在上述氧气含量大于上述预设含量的情况下,则认为当前排放物以nox为主。
[0072]
其中,根据上述比排放目标值、上述平均比排放值和方向控制因子确定lambda修正值,包括:根据上述比排放目标值和上述平均比排放值,确定修正偏差值,上述修正偏差值为上述比排放目标值和上述平均比排放值的差值;对上述修正偏差值进行归一化处理,得到归一化结果;根据上述归一化结果和上述方向控制因子确定上述lambda修正值,其中,上述lambda修正值为上述归一化结果和上述方向控制因子的乘积经过pid控制得到的。
[0073]
具体地,归一化是一种无量纲处理手段,使物理系统值的绝对值变成某种相对值的关系。例如一个采样频率为500hz的系统,400hz的归一化频率为400/500=0.8,归一化频率范围为0-1;pid控制是比例积分微分控制,就是根据给定值和实际输出值构成控制偏差,将偏差按比例、积分和微分通过线性组合构成控制量,对被控对象进行控制。
[0074]
在根据上述归一化结果和上述方向控制因子确定上述lambda修正值之前,上述方法还包括:根据上述发动机的真实转速和上述发动机的真实扭矩,确定上述发动机的平均转速和上述发动机的平均进气充量;获取幅度修正因子,上述幅度修正因子为多个相关系数的乘积,上述相关系数至少为以下之一:上述三元催化器的老化修正系数、后处理温度的修正系数、上述三元催化器的下游的氮氧化合物的浓度修正系数;根据上述平均转速和上述平均进气充量确定上述pid控制的比例调节系数,上述比例调节系数用于快速调节上述pid控制中产生的误差;根据上述平均转速、上述平均进气充量和上述幅度修正因子,确定上述pid控制的积分调节系数,上述积分调节系数用于在上述pid控制中调节稳态时间,其中,比例调节系数为pid计算中的kp系数,一般情况下通过上述平均转速和上述平均进气充量查map获得,积分调节系数则为pid计算中的ki系数,一般情况下通过上述平均转速和上述平均进气充量作为基础map,然后乘以幅度修正因子计算得到。
[0075]
一般情况下,上述相关系数主要由如下几部分构成:
[0076]
1.三元催化器老化系数查cur修正;
[0077]
2.窗口内上游lambda最大变化率查cur修正;
[0078]
3.窗口内上游lambda平均值查cur修正
[0079]
4.后处理温度(涡后排温、twc上游温度)及其窗口内最大变化率查map修正;
[0080]
5.窗口内上游lambda平均变化率查cur修正;
[0081]
6.窗口内转速及进气量最大变化率查map修正;
[0082]
7.当前窗口平均转速及平均进气充量查得修正因子查cur修正;
[0083]
8.下游nox浓度查cur修正;
[0084]
上述各系数的值均在0-1之间,其中,幅度修正因子也可以用来修正待修正lambda的幅值。
[0085]
在根据上述比排放目标值、上述平均比排放值和方向控制因子确定lambda修正值,并采用上述lambda修正值对待修正lambda进行自适应修正之后,上述方法还包括:根据上述lambda修正值,对上述待修正lambda进行自适应修正,得到修正后的lambda值;将上述修正后的lambda值应用在下一个工况中,上述下一个工况中上述发动机的真实转速与当前工况下上述发动机的真实转速相同且上述下一个工况中上述发动机的真实扭矩与当前工况下上述发动机的真实扭矩相同;获取应用了上述修正后的lambda值的相同工况下的污染物排放值;在上述污染物排放值满足预设条件的情况下,将上述修正后的lambda值存储在
数据表中。其中,上述数据表可以为自学习map表,上述预设条件为发动机排放的污染物的重量低于限制。lambda窗口修正量要经过相同工况窗口验证后再写入全工况自学习map,确保修正有效,可以验证当前窗口输出的lambda修正量是否有效,在同工况下确认降低排放后,再写入全工况map参与lambda的调节,确保修正的有效性。
[0086]
具体地,根据发动机的不同工况,可以采用上述方法计算不同的修正后的lambda值,并进行确认,也就是将修正后的lambda值应用在与当前工况相同的下一个工况中,并获取该工况下的污染物排放值,确认成功后可以将多个修正后的lambda值写入自学习map表,使得该map输出的多个修正后的lambda值在全工况有效。在此过程中,实现了对排放窗口的老化自适应修正。
[0087]
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本技术的技术方案,以下将结合具体的实施例对本技术的排放窗口修正方法的实现过程进行详细说明。
[0088]
本实施例涉及一种具体的排放窗口修正方法,如图4所示,首先在发动机满足放行条件的情况下,开始自适应使能(即开始进行自适应修正),之后计算预定时间段内的累积功和排放量,然后通过累积功、预定时间段的时长和排放量确定平均比排放值和目标比排放值,之后计算上述比排放目标值和上述平均比排放值的差值为修正偏差值,同时根据氮氧传感器测得的氧气浓度确定方向控制因子,根据多个相关参数得到幅度修正因子,根据方向控制因子、幅度修正因子和修正偏差值为多个工况下的待修正lambda进性自适应修正并确认,最后将确认的多个修正后的lambda值写入自学习map表,使得该map输出的多个修正后的lambda值在全工况有效。再次进入相同的工况可以直接利用自学习map中的修正值进行修正,提高了实时性,降低了排放。在上述修正过程中,实现了对排放窗口的老化自适应修正。
[0089]
本技术的上述排放窗口修正方法,首先获取当前工况下发动机的真实转速、发动机的真实扭矩、发动机的排放流量和发动机的污染物中的氧气含量;根据发动机的真实转速和发动机的真实扭矩确定发动机的比排放目标值;根据发动机的真实转速、发动机的真实扭矩和发动机的排放流量确定发动机的平均比排放值;根据比排放目标值、平均比排放值和方向控制因子确定lambda修正值,并采用lambda修正值对待修正lambda进行自适应修正。本方法利用平均比排放值与比排放目标值对三元催化器的lambda排放窗口进行自适应修正,使得lambda排放窗口在三元催化器老化过程中保持在最佳位置,解决了现有技术中发动机中的lambda窗口值不能调节,在三元催化器老化后无法达到最佳效率的问题,避免了三元催化器老化一致性差等问题对排放的影响。
[0090]
需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
[0091]
本技术实施例还提供了一种尾气处理系统,如图5所示,包括:三元催化器;氮氧传感器,安装在上述三元催化器的下游,用于获取发动机的污染物中的氧气含量;控制器,与上述三元催化器和上述氮氧传感器通信连接,用于执行任意一种上述的排放窗口修正方法。
[0092]
通过在twc下游加装nox传感器(氮氧传感器),计算出固定窗口下的比排放值,利用实际比排放与理论比排放的偏差条件来调整lambda实现nox的闭环控制;
[0093]
其中,上述尾气处理系统还包括宽裕氧传感器,安装在三元催化器的上游,通过宽裕氧传感器测得到的氧气浓度生成电流,之后通过数据表查出对应的lambda值。
[0094]
本技术的上述尾气处理系统,包括:三元催化器;氮氧传感器,安装在上述三元催化器的下游,用于获取发动机的污染物中的氧气含量;控制器,与上述三元催化器和上述氮氧传感器通信连接,用于执行任意一种上述的排放窗口修正方法。本系统利用平均比排放值与比排放目标值对三元催化器的lambda排放窗口进行自适应修正,使得lambda排放窗口在三元催化器老化过程中保持在最佳位置,解决了现有技术中发动机中的lambda窗口值不能调节,在三元催化器老化后无法达到最佳效率的问题,避免了三元催化器老化一致性差等问题对排放的影响。
[0095]
本技术实施例还提供了一种排放窗口修正装置,需要说明的是,本技术实施例的排放窗口修正装置可以用于执行本技术实施例所提供的用于排放窗口修正方法。该装置用于实现上述实施例及优选实施方式,已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的,术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
[0096]
以下对本技术实施例提供的排放窗口修正装置进行介绍。
[0097]
图6是根据本技术实施例的控制器的示意图。如图6所示,该控制器包括获取单元10、第一确定单元20、第二确定单元30和修正单元40,获取单元10用于获取当前工况下发动机的真实转速、上述发动机的真实扭矩、上述发动机的排放流量和上述发动机的污染物中的氧气含量,上述排放流量为经过三元催化器处理后的污染物的排放流量,上述氧气含量为经过上述三元催化器处理后的上述污染物中的氧气含量;第一确定单元20,用于根据上述发动机的真实转速和上述发动机的真实扭矩确定上述发动机的比排放目标值,上述比排放目标值为上述发动机输出单位输出功时在单位时间内所排放的污染物的质量;第二确定单元30,用于根据上述发动机的真实转速、上述发动机的真实扭矩和上述发动机的排放流量确定上述发动机的平均比排放值,上述平均比排放值为上述发动机输出上述单位输出功时在预定时间段内实际排放的污染物的平均质量;修正单元40,用于根据上述比排放目标值、上述平均比排放值和方向控制因子确定lambda修正值,并采用上述lambda修正值对待修正lambda进行自适应修正,其中,上述方向控制因子是根据上述氧气含量确定的,上述方向控制因子为控制上述待修正lambda修正方向的因子,上述待修正lambda为当前上述三元催化器的lambda排放窗口值。
[0098]
示例性地,第一确定单元包括第一确定模块、第二确定模块、第三确定模块和第四确定模块,第一确定模块用于根据上述发动机的真实转速和上述发动机的真实扭矩确定当前实际功率;第二确定模块用于根据上述当前实际功率确定预定时间段内的累积功和上述预定时间段的时长,上述累积功为在上述预定时间段内对多个上述当前实际功率进行积分得到的;第三确定模块用于根据上述累积功和上述预定时间段的时长,确定平均转速和平均进气充量,上述平均转速为上述发动机在上述预定时间段内的平均转速,上述平均进气充量为上述发动机在上述预定时间段内的平均进气充量;第四确定模块用于根据上述平均转速和上述平均进气充量,确定上述比排放目标值。在累积功(或时间)窗口下,综合分析窗口内的工况信息和浓稀情况,可以实现nox比排放的闭环控制。
[0099]
一种可选的方案中,第二确定单元包括第五确定模块、第一积分模块和第六确定
模块,第五确定模块用于根据当前实际功率确定上述预定时间段内的累积功,上述累积功为在上述预定时间段内对多个上述当前实际功率进行积分得到的,其中,上述当前实际功率是根据上述发动机的真实转速和上述发动机的真实扭矩确定的;第一积分模块用于在上述预定时间段内对上述排放流量进行积分,得到排放量;第六确定模块用于根据上述排放量和上述累积功,确定上述平均比排放值,上述平均比排放值为上述排放量和上述累积功的比值。通过计算出固定窗口下的平均比排放值,利用实际的平均比排放值与理论的目标比排放值的偏差条件来调整lambda值实现nox的闭环控制。
[0100]
作为一种可选的方案,在上述氧气含量小于或者等于预设含量的情况下,上述方向控制因子为第一类型方向因子,上述第一类型方向因子为负值;在上述氧气含量大于上述预设含量的情况下,上述方向控制因子为第二类型方向因子,上述第二类型方向因子为正值。可以控制待修正lambda修正方向。
[0101]
本实施例中,修正单元包括第一确定子单元、处理子单元和第二确定子单元,第一确定子单元用于根据上述比排放目标值和上述平均比排放值,确定修正偏差值,上述修正偏差值为上述比排放目标值和上述平均比排放值的差值;处理子单元用于对上述修正偏差值进行归一化处理,得到归一化结果;第二确定子单元用于根据上述归一化结果和上述方向控制因子确定上述lambda修正值,其中,上述lambda修正值为上述归一化结果和上述方向控制因子的乘积经过pid控制得到的。利用实际的平均比排放值与理论的目标比排放值可以输出lambda排放窗口修正量,即确定lambda修正值。
[0102]
一种可选的方案中,上述控制器还包括第三确定单元、第一获取子单元、第四确定单元和第五确定单元,第三确定单元用于根据上述发动机的真实转速和上述发动机的真实扭矩,确定上述发动机的平均转速和上述发动机的平均进气充量;第一获取子单元用于获取幅度修正因子,上述幅度修正因子为多个相关系数的乘积,上述相关系数至少为以下之一:上述三元催化器的老化修正系数、后处理温度的修正系数、上述三元催化器的下游的氮氧化合物的浓度修正系数;第四确定单元用于根据上述平均转速和上述平均进气充量确定上述pid控制的比例调节系数,上述比例调节系数用于快速调节上述pid控制中产生的误差;第五确定单元用于根据上述平均转速、上述平均进气充量和上述幅度修正因子,确定上述pid控制的积分调节系数,上述积分调节系数用于在上述pid控制中调节稳态时间。可以更准确的进行归一化处理。
[0103]
一种可选的实例中,上述控制器还包括修正子单元、应用单元、第二获取子单元和存储单元,修正子单元用于根据上述lambda修正值,对上述待修正lambda进行自适应修正,得到修正后的lambda值;应用单元用于将上述修正后的lambda值应用在下一个工况中,上述下一个工况中上述发动机的真实转速与当前工况下上述发动机的真实转速相同且上述下一个工况中上述发动机的真实扭矩与当前工况下上述发动机的真实扭矩相同;第二获取子单元用于获取应用了上述修正后的lambda值的上述相同工况下的污染物排放值;存储单元用于在上述污染物排放值满足预设条件的情况下,将上述修正后的lambda值存储在数据表中。验证了当前窗口输出的lambda修正量是否有效,在同工况下确认降低排放后,再写入全工况map参与lambda的调节,确保修正的有效性。
[0104]
本技术的上述控制器,包括获取单元、第一确定单元、第二确定单元和修正单元,获取单元用于获取当前工况下发动机的真实转速、上述发动机的真实扭矩、上述发动机的
排放流量和上述发动机的污染物中的氧气含量;第一确定单元用于根据上述发动机的真实转速和上述发动机的真实扭矩确定上述发动机的比排放目标值;第二确定单元用于根据上述发动机的真实转速、上述发动机的真实扭矩和上述发动机的排放流量确定上述发动机的平均比排放值;修正单元用于根据上述比排放目标值、上述平均比排放值和方向控制因子确定lambda修正值,并采用上述lambda修正值对待修正lambda进行自适应修正。本控制器利用平均比排放值与比排放目标值对三元催化器的lambda排放窗口进行自适应修正,使得lambda排放窗口在三元催化器老化过程中保持在最佳位置,解决了现有技术中发动机中的lambda窗口值不能调节,在三元催化器老化后无法达到最佳效率的问题,避免了三元催化器老化一致性差等问题对排放的影响。
[0105]
上述排放窗口修正装置包括处理器和存储器,上述获取单元等均作为程序单元存储在存储器中,由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。上述模块均位于同一处理器中;或者,上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。
[0106]
处理器中包含内核,由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上,通过调整内核参数来解决现有技术中发动机中的lambda窗口值不能调节,在三元催化器老化后无法达到最佳效率的问题。
[0107]
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(rom)或闪存(flash ram),存储器包括至少一个存储芯片。
[0108]
本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,上述计算机可读存储介质包括存储的程序,其中,在上述程序运行时控制上述计算机可读存储介质所在设备执行上述排放窗口修正方法。
[0109]
具体地,排放窗口修正方法包括:
[0110]
步骤s2021,根据上述发动机的真实转速和上述发动机的真实扭矩确定当前实际功率;
[0111]
具体地,在开始进行闭环修正之前,一般还需要进行工况及放行条件的判断,即判断当前发动机的状态是否可以进行闭环修正,具体地,发动机需要保持稳态且无故障;
[0112]
步骤s202,根据上述发动机的真实转速和上述发动机的真实扭矩确定上述发动机的比排放目标值,上述比排放目标值为上述发动机输出单位输出功时在单位时间内所排放的污染物的质量;
[0113]
具体地,可以有效的对当前待修正lambda进行修正;
[0114]
步骤s203,根据上述发动机的真实转速、上述发动机的真实扭矩和上述发动机的排放流量确定上述发动机的平均比排放值,上述平均比排放值为上述发动机输出上述单位输出功时在预定时间段内实际排放的污染物的平均质量;
[0115]
具体地,可以准确的计算出当前工况下发动机的平均比排放值;
[0116]
步骤s204,根据上述比排放目标值、上述平均比排放值和方向控制因子确定lambda修正值,并采用上述lambda修正值对待修正lambda进行自适应修正,其中,上述方向控制因子是根据上述氧气含量确定的,上述方向控制因子为控制上述待修正lambda修正方向的因子,上述待修正lambda为当前上述三元催化器的lambda排放窗口值。
[0117]
具体地,通过方向控制因子可以很好的控制待修正lambda的修正方向。
[0118]
可选地,根据上述发动机的真实转速和上述发动机的真实扭矩确定上述发动机的比排放目标值,包括:根据上述发动机的真实转速和上述发动机的真实扭矩确定当前实际功率;根据上述当前实际功率确定预定时间段内的累积功和上述预定时间段的时长,上述累积功为在上述预定时间段内对多个上述当前实际功率进行积分得到的;根据上述累积功和上述预定时间段的时长,确定平均转速和平均进气充量,上述平均转速为上述发动机在上述预定时间段内的平均转速,上述平均进气充量为上述发动机在上述预定时间段内的平均进气充量;根据上述平均转速和上述平均进气充量,确定上述比排放目标值。
[0119]
可选地,根据上述发动机的真实转速、上述发动机的真实扭矩和上述发动机的排放流量确定上述发动机的平均比排放值,包括:根据当前实际功率确定上述预定时间段内的累积功,上述累积功为在上述预定时间段内对多个上述当前实际功率进行积分得到的,其中,上述当前实际功率是根据上述发动机的真实转速和上述发动机的真实扭矩确定的;在上述预定时间段内对上述排放流量进行积分,得到排放量;根据上述排放量和上述累积功,确定上述平均比排放值,上述平均比排放值为上述排放量和上述累积功的比值。
[0120]
可选地,上述方法还包括:在上述氧气含量小于或者等于预设含量的情况下,上述方向控制因子为第一类型方向因子,上述第一类型方向因子为负值;在上述氧气含量大于上述预设含量的情况下,上述方向控制因子为第二类型方向因子,上述第二类型方向因子为正值。
[0121]
可选地,根据上述比排放目标值、上述平均比排放值和方向控制因子确定lambda修正值,包括:根据上述比排放目标值和上述平均比排放值,确定修正偏差值,上述修正偏差值为上述比排放目标值和上述平均比排放值的差值;对上述修正偏差值进行归一化处理,得到归一化结果;根据上述归一化结果和上述方向控制因子确定上述lambda修正值,其中,上述lambda修正值为上述归一化结果和上述方向控制因子的乘积经过pid控制得到的。
[0122]
可选地,在根据上述归一化结果和上述方向控制因子确定上述lambda修正值之前,上述方法还包括:根据上述发动机的真实转速和上述发动机的真实扭矩,确定上述发动机的平均转速和上述发动机的平均进气充量;获取幅度修正因子,上述幅度修正因子为多个相关系数的乘积,上述相关系数至少为以下之一:上述三元催化器的老化修正系数、后处理温度的修正系数、上述三元催化器的下游的氮氧化合物的浓度修正系数;根据上述平均转速和上述平均进气充量确定上述pid控制的比例调节系数,上述比例调节系数用于快速调节上述pid控制中产生的误差;根据上述平均转速、上述平均进气充量和上述幅度修正因子,确定上述pid控制的积分调节系数,上述积分调节系数用于在上述pid控制中调节稳态时间。
[0123]
可选地,在根据上述比排放目标值、上述平均比排放值和方向控制因子确定lambda修正值,并采用上述lambda修正值对待修正lambda进行自适应修正之后,上述方法还包括:根据上述lambda修正值,对上述待修正lambda进行自适应修正,得到修正后的lambda值;将上述修正后的lambda值应用在下一个工况中,上述下一个工况中上述发动机的真实转速与当前工况下上述发动机的真实转速相同且上述下一个工况中上述发动机的真实扭矩与当前工况下上述发动机的真实扭矩相同;获取应用了上述修正后的lambda值的上述相同工况下的污染物排放值;在上述污染物排放值满足预设条件的情况下,将上述修正后的lambda值存储在数据表中。
[0124]
本发明实施例提供了一种处理器,上述处理器用于运行程序,其中,上述程序运行时执行上述排放窗口修正方法。
[0125]
具体地,排放窗口修正方法包括:
[0126]
步骤s2021,根据上述发动机的真实转速和上述发动机的真实扭矩确定当前实际功率;
[0127]
具体地,在开始进行闭环修正之前,一般还需要进行工况及放行条件的判断,即判断当前发动机的状态是否可以进行闭环修正,具体地,发动机需要保持稳态且无故障;
[0128]
步骤s202,根据上述发动机的真实转速和上述发动机的真实扭矩确定上述发动机的比排放目标值,上述比排放目标值为上述发动机输出单位输出功时在单位时间内所排放的污染物的质量;
[0129]
具体地,可以有效的对当前待修正lambda进行修正;
[0130]
步骤s203,根据上述发动机的真实转速、上述发动机的真实扭矩和上述发动机的排放流量确定上述发动机的平均比排放值,上述平均比排放值为上述发动机输出上述单位输出功时在预定时间段内实际排放的污染物的平均质量;
[0131]
具体地,可以准确的计算出当前工况下发动机的平均比排放值;
[0132]
步骤s204,根据上述比排放目标值、上述平均比排放值和方向控制因子确定lambda修正值,并采用上述lambda修正值对待修正lambda进行自适应修正,其中,上述方向控制因子是根据上述氧气含量确定的,上述方向控制因子为控制上述待修正lambda修正方向的因子,上述待修正lambda为当前上述三元催化器的lambda排放窗口值。
[0133]
具体地,通过方向控制因子可以很好的控制待修正lambda的修正方向。
[0134]
可选地,根据上述发动机的真实转速和上述发动机的真实扭矩确定上述发动机的比排放目标值,包括:根据上述发动机的真实转速和上述发动机的真实扭矩确定当前实际功率;根据上述当前实际功率确定预定时间段内的累积功和上述预定时间段的时长,上述累积功为在上述预定时间段内对多个上述当前实际功率进行积分得到的;根据上述累积功和上述预定时间段的时长,确定平均转速和平均进气充量,上述平均转速为上述发动机在上述预定时间段内的平均转速,上述平均进气充量为上述发动机在上述预定时间段内的平均进气充量;根据上述平均转速和上述平均进气充量,确定上述比排放目标值。
[0135]
可选地,根据上述发动机的真实转速、上述发动机的真实扭矩和上述发动机的排放流量确定上述发动机的平均比排放值,包括:根据当前实际功率确定上述预定时间段内的累积功,上述累积功为在上述预定时间段内对多个上述当前实际功率进行积分得到的,其中,上述当前实际功率是根据上述发动机的真实转速和上述发动机的真实扭矩确定的;在上述预定时间段内对上述排放流量进行积分,得到排放量;根据上述排放量和上述累积功,确定上述平均比排放值,上述平均比排放值为上述排放量和上述累积功的比值。
[0136]
可选地,上述方法还包括:在上述氧气含量小于或者等于预设含量的情况下,上述方向控制因子为第一类型方向因子,上述第一类型方向因子为负值;在上述氧气含量大于上述预设含量的情况下,上述方向控制因子为第二类型方向因子,上述第二类型方向因子为正值。
[0137]
可选地,根据上述比排放目标值、上述平均比排放值和方向控制因子确定lambda修正值,包括:根据上述比排放目标值和上述平均比排放值,确定修正偏差值,上述修正偏
差值为上述比排放目标值和上述平均比排放值的差值;对上述修正偏差值进行归一化处理,得到归一化结果;根据上述归一化结果和上述方向控制因子确定上述lambda修正值,其中,上述lambda修正值为上述归一化结果和上述方向控制因子的乘积经过pid控制得到的。
[0138]
可选地,在根据上述归一化结果和上述方向控制因子确定上述lambda修正值之前,上述方法还包括:根据上述发动机的真实转速和上述发动机的真实扭矩,确定上述发动机的平均转速和上述发动机的平均进气充量;获取幅度修正因子,上述幅度修正因子为多个相关系数的乘积,上述相关系数至少为以下之一:上述三元催化器的老化修正系数、后处理温度的修正系数、上述三元催化器的下游的氮氧化合物的浓度修正系数;根据上述平均转速和上述平均进气充量确定上述pid控制的比例调节系数,上述比例调节系数用于快速调节上述pid控制中产生的误差;根据上述平均转速、上述平均进气充量和上述幅度修正因子,确定上述pid控制的积分调节系数,上述积分调节系数用于在上述pid控制中调节稳态时间。
[0139]
可选地,在根据上述比排放目标值、上述平均比排放值和方向控制因子确定lambda修正值,并采用上述lambda修正值对待修正lambda进行自适应修正之后,上述方法还包括:根据上述lambda修正值,对上述待修正lambda进行自适应修正,得到修正后的lambda值;将上述修正后的lambda值应用在下一个工况中,上述下一个工况中上述发动机的真实转速与当前工况下上述发动机的真实转速相同且上述下一个工况中上述发动机的真实扭矩与当前工况下上述发动机的真实扭矩相同;获取应用了上述修正后的lambda值的上述相同工况下的污染物排放值;在上述污染物排放值满足预设条件的情况下,将上述修正后的lambda值存储在数据表中。
[0140]
本发明实施例提供了一种设备,设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序,处理器执行程序时实现至少排放窗口修正方法。
[0141]
本文中的设备可以是服务器、pc、pad、手机等。
[0142]
本技术还提供了一种计算机程序产品,当在数据处理设备上执行时,适于执行初始化有至少排放窗口修正方法步骤的程序:
[0143]
显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,并且在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
[0144]
本领域内的技术人员应明白,本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0145]
本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序
指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0146]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0147]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0148]
在一个典型的配置中,计算设备包括一个或多个处理器(cpu)、输入/输出接口、网络接口和内存。
[0149]
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(rom)或闪存(flash ram)。存储器是计算机可读介质的示例。
[0150]
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。
[0151]
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0152]
从以上的描述中,可以看出,本技术上述的实施例实现了如下技术效果:
[0153]
1)、本技术的上述排放窗口修正方法,首先获取当前工况下发动机的真实转速、发动机的真实扭矩、发动机的排放流量和发动机的污染物中的氧气含量;根据发动机的真实转速和发动机的真实扭矩确定发动机的比排放目标值;根据发动机的真实转速、发动机的真实扭矩和发动机的排放流量确定发动机的平均比排放值;根据比排放目标值、平均比排放值和方向控制因子确定lambda修正值,并采用lambda修正值对待修正lambda进行自适应修正。本方法利用平均比排放值与比排放目标值对三元催化器的lambda排放窗口进行自适应修正,使得lambda排放窗口在三元催化器老化过程中保持在最佳位置,解决了现有技术中发动机中的lambda窗口值不能调节,在三元催化器老化后无法达到最佳效率的问题,避免了三元催化器老化一致性差等问题对排放的影响。
[0154]
2)、本技术的上述尾气处理系统,包括:三元催化器;氮氧传感器,安装在上述三元催化器的下游,用于获取发动机的污染物中的氧气含量;控制器,与上述三元催化器和上述氮氧传感器通信连接,用于执行任意一种上述的排放窗口修正方法。本系统利用平均比排放值与比排放目标值对三元催化器的lambda排放窗口进行自适应修正,使得lambda排放窗口在三元催化器老化过程中保持在最佳位置,解决了现有技术中发动机中的lambda窗口值不能调节,在三元催化器老化后无法达到最佳效率的问题,避免了三元催化器老化一致性差等问题对排放的影响。
[0155]
3)、本技术的上述控制器,包括获取单元、第一确定单元、第二确定单元和修正单元,获取单元用于获取当前工况下发动机的真实转速、上述发动机的真实扭矩、上述发动机的排放流量和上述发动机的污染物中的氧气含量;第一确定单元用于根据上述发动机的真实转速和上述发动机的真实扭矩确定上述发动机的比排放目标值;第二确定单元用于根据上述发动机的真实转速、上述发动机的真实扭矩和上述发动机的排放流量确定上述发动机的平均比排放值;修正单元用于根据上述比排放目标值、上述平均比排放值和方向控制因子确定lambda修正值,并采用上述lambda修正值对待修正lambda进行自适应修正。本控制器利用平均比排放值与比排放目标值对三元催化器的lambda排放窗口进行自适应修正,使得lambda排放窗口在三元催化器老化过程中保持在最佳位置,解决了现有技术中发动机中的lambda窗口值不能调节,在三元催化器老化后无法达到最佳效率的问题,避免了三元催化器老化一致性差等问题对排放的影响。
[0156]
以上所述仅为本技术的优选实施例而已,并不用于限制本技术,对于本领域的技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。
技术特征:
1.一种排放窗口修正方法,其特征在于,包括:获取当前工况下发动机的真实转速、所述发动机的真实扭矩、所述发动机的排放流量和所述发动机的污染物中的氧气含量,所述排放流量为经过三元催化器处理后的污染物的排放流量,所述氧气含量为经过所述三元催化器处理后的所述污染物中的氧气含量;根据所述发动机的真实转速和所述发动机的真实扭矩确定所述发动机的比排放目标值,所述比排放目标值为所述发动机输出单位输出功时在单位时间内所排放的污染物的质量;根据所述发动机的真实转速、所述发动机的真实扭矩和所述发动机的排放流量确定所述发动机的平均比排放值,所述平均比排放值为所述发动机输出所述单位输出功时在预定时间段内实际排放的污染物的平均质量;根据所述比排放目标值、所述平均比排放值和方向控制因子确定lambda修正值,并采用所述lambda修正值对待修正lambda进行自适应修正,其中,所述方向控制因子为控制所述待修正lambda修正方向的因子,所述待修正lambda为当前所述三元催化器的lambda排放窗口值。2.根据权利要求1所述的修正方法,其特征在于,根据所述发动机的真实转速和所述发动机的真实扭矩确定所述发动机的比排放目标值,包括:根据所述发动机的真实转速和所述发动机的真实扭矩确定当前实际功率;根据所述当前实际功率确定预定时间段内的累积功和所述预定时间段的时长,所述累积功为在所述预定时间段内对多个所述当前实际功率进行积分得到的;根据所述累积功和所述预定时间段的时长,确定平均转速和平均进气充量,所述平均转速为所述发动机在所述预定时间段内的平均转速,所述平均进气充量为所述发动机在所述预定时间段内的平均进气充量;根据所述平均转速和所述平均进气充量,确定所述比排放目标值。3.根据权利要求1所述的修正方法,其特征在于,根据所述发动机的真实转速、所述发动机的真实扭矩和所述发动机的排放流量确定所述发动机的平均比排放值,包括:根据当前实际功率确定所述预定时间段内的累积功,所述累积功为在所述预定时间段内对多个所述当前实际功率进行积分得到的,其中,所述当前实际功率是根据所述发动机的真实转速和所述发动机的真实扭矩确定的;在所述预定时间段内对所述排放流量进行积分,得到排放量;根据所述排放量和所述累积功,确定所述平均比排放值,所述平均比排放值为所述排放量和所述累积功的比值。4.根据权利要求1所述的修正方法,其特征在于,所述方法还包括:在所述氧气含量小于或者等于预设含量的情况下,所述方向控制因子为第一类型方向因子,所述第一类型方向因子为负值;在所述氧气含量大于所述预设含量的情况下,所述方向控制因子为第二类型方向因子,所述第二类型方向因子为正值。5.根据权利要求1所述的修正方法,其特征在于,根据所述比排放目标值、所述平均比排放值和方向控制因子确定lambda修正值,包括:根据所述比排放目标值和所述平均比排放值,确定修正偏差值,所述修正偏差值为所
述比排放目标值和所述平均比排放值的差值;对所述修正偏差值进行归一化处理,得到归一化结果;根据所述归一化结果和所述方向控制因子确定所述lambda修正值,其中,所述lambda修正值为所述归一化结果和所述方向控制因子的乘积经过pid控制得到的。6.根据权利要求5所述的修正方法,其特征在于,在根据所述归一化结果和所述方向控制因子确定所述lambda修正值之前,所述方法还包括:根据所述发动机的真实转速和所述发动机的真实扭矩,确定所述发动机的平均转速和所述发动机的平均进气充量;获取幅度修正因子,所述幅度修正因子为多个相关系数的乘积,所述相关系数至少为以下之一:所述三元催化器的老化修正系数、后处理温度的修正系数、所述三元催化器的下游的氮氧化合物的浓度修正系数;根据所述平均转速和所述平均进气充量确定所述pid控制的比例调节系数,所述比例调节系数用于快速调节所述pid控制中产生的误差;根据所述平均转速、所述平均进气充量和所述幅度修正因子,确定所述pid控制的积分调节系数,所述积分调节系数用于在所述pid控制中调节稳态时间。7.根据权利要求1至6中任意一项所述的修正方法,其特征在于,在根据所述比排放目标值、所述平均比排放值和方向控制因子确定lambda修正值,并采用所述lambda修正值对待修正lambda进行自适应修正之后,所述方法还包括:根据所述lambda修正值,对所述待修正lambda进行自适应修正,得到修正后的lambda值;将所述修正后的lambda值应用在下一个工况中,所述下一个工况中所述发动机的真实转速与当前工况下所述发动机的真实转速相同且所述下一个工况中所述发动机的真实扭矩与所述当前工况下所述发动机的真实扭矩相同;获取应用了所述修正后的lambda值的相同工况下的污染物排放值;在所述污染物排放值满足预设条件的情况下,将所述修正后的lambda值存储在数据表中。8.一种尾气处理系统,其特征在于,包括:三元催化器;氮氧传感器,安装在所述三元催化器的下游,用于获取发动机的污染物中的氧气含量;控制器,与所述三元催化器和所述氮氧传感器通信连接,用于执行权利要求1至7中任意一项所述的排放窗口修正方法。9.一种控制器,其特征在于,包括:获取单元,用于获取当前工况下发动机的真实转速、所述发动机的真实扭矩、所述发动机的排放流量和所述发动机的污染物中的氧气含量,所述排放流量为经过三元催化器处理后的污染物的排放流量,所述氧气含量为经过所述三元催化器处理后的所述污染物中的氧气含量;第一确定单元,用于根据所述发动机的真实转速和所述发动机的真实扭矩确定所述发动机的比排放目标值,所述比排放目标值为所述发动机输出单位输出功时在单位时间内所排放的污染物的质量;
第二确定单元,用于根据所述发动机的真实转速、所述发动机的真实扭矩和所述发动机的排放流量确定所述发动机的平均比排放值,所述平均比排放值为所述发动机输出所述单位输出功时在预定时间段内实际排放的污染物的平均质量;修正单元,用于根据所述比排放目标值、所述平均比排放值和方向控制因子确定lambda修正值,并采用所述lambda修正值对待修正lambda进行自适应修正,其中,所述方向控制因子是根据所述氧气含量确定的,所述方向控制因子为控制所述待修正lambda修正方向的因子,所述待修正lambda为当前所述三元催化器的lambda排放窗口值。10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至7中任意一项所述的排放窗口修正方法。
技术总结
本申请提供了一种排放窗口修正方法、尾气处理系统、控制器和存储介质,该方法包括:获取当前工况下发动机的真实转速、发动机的真实扭矩、发动机的排放流量和发动机的污染物中的氧气含量;根据发动机的真实转速和发动机的真实扭矩确定发动机的比排放目标值;根据发动机的真实转速、发动机的真实扭矩和发动机的排放流量确定发动机的平均比排放值;根据比排放目标值、平均比排放值和方向控制因子确定lambda修正值,并采用lambda修正值对待修正lambda进行自适应修正。利用平均比排放值与比排放目标值对三元催化器的lambda排放窗口进行自适应修正,使得lambda排放窗口在三元催化器老化过程中保持在最佳位置。中保持在最佳位置。中保持在最佳位置。
技术研发人员:蔡生青 滕召威 王金平 郭明春
受保护的技术使用者:潍坊潍柴动力科技有限责任公司
技术研发日:2023.03.15
技术公布日:2023/6/7
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